嘉兴学院毕业设计开题报告题目：智能总线式开关系统软件方案的设计学院名称：机电工程学院专业班级：电气062 学生姓名：何传龙一、选题的背景、意义智能家居，或称智能住宅，英文常用Smart Home、Intelligent Home。

与此相近的还有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electronic Home)、数字家园(Digital Family)等。

智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

智能家居是在家庭产品自动化，智能化的基础上，通过网络按拟人化的要求而实现的。

智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术，将与家居生活相关的各种子系统有机的结合在一起。

与普通家居相比，由原来的被动静止结构转变为具有能动性的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通[1]。

随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，特别是3C 技术（Computer Technology，Communication Technology, Control Technology）的发展，人类开始迈入数字化和网络化为平台的智能化社会，开始出现诸如智能化仪表、智能化机器人、智能化汽车、智能化飞机、智能化高速公路、智能化家庭、智能化小区、智能化大厦、智能化城市等具有不同智能程度的产品、设备、工具，甚至工作环境和生活环竟,并且呈现高速发展的趋势。

伴随着数字化和网络化的进程，智能化的浪潮席卷了世间的每个角落，成为一种不可阻挡的历史趋势。

这些现象都反映和体现了国际社会信息化和智能化的发展要求。

因此，家居智能化也是21 世纪新概念住宅的必然趋势[2]。

智能住宅是近几年产生并迅速崛起的一种新型住宅，而家居的智能化是其最重要最基本的内容，它是建筑艺术、生活理念与信息技术、电子技术等现代技术的完善综合。

家居的智能化为住户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化的生活空间。

它不仅已经成为一个国家经济实力和科学技术的综合标志之一，而且也是人类社会住宅发展的必然趋势。

二、相关研究的最新成果及动态智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Technologies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut）哈特佛市(Hartford)的City Place Building时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

之后，美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能家居”的概念。

其目标是：将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术（HBS）连接到一家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。

智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。

早在 1998 年 5 月新加坡举办的“98 亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，即推出了新加坡模式的家庭智能化系统“未来之家”。

它的系统功能包括三表抄送、安防报警、可视对讲、监控中心、家电控制、有线电视接入、电话接入、住户信息留言、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和系统软件配置等[1]。

因为国外在智能家居方面起步较早，再加上其微电子技术、计算机技术等较国内都领先很多，所以在智能家居系统的理论上，以及与之配套的产品，尤其是智能家电、信息家电产品的生产和标准制定上都具有很多优势，普及程度和人们的认同度也比较高。

如今，Cisco、Intel、Nortel、Motorola、Lucent、3Com、IBM、Ericsson和松下等公司都己建立智能信息家电和智能家居公司。

我国和国际的智能建筑和智能住宅发展都已经经历了初始、推广而进入应用阶段。

这主要得利于计算机技术、传感器技术和网络技术的发展，使成本不再成为问题，可以进入普及阶段。

2003年6月24日，英特尔、徽软、索尼等IT、AV和通信领域的17家国际巨头联合成立“数字家庭工作组(DHWG)”，旨在推动统一的数字家庭的网络连接、信息格式的标准建设；紧接着，联想、TCL等5家国内企业联合成立了旨在推动终端设备之间协同作战的关联应用技术协议的“信息设备资源共享协同服务标准化工作组(IGRS，或称为闪联)”。

有关业内分析人士认为，两大工作组的成立标志着智能家居的建设将驶人快车道[5]。

西南交通大学科技公司开发了“网络智能控制数据终端（Intelligent Control NetworkData Terminal,简称NDT）系统”，它是一个基于计算机网络的智能住宅控制系统，可以稳定运行在多种宽带网络平台上。

它包括住宅楼宇防盗报警、贵重物品防盗报警、多重判断防误报功能、火灾报警、煤气泄露报警、紧急求助、防胁持秘密报警、小区电子公告、远程家用电器控制、电话自动报警功能、Internet电子短信、家用设备报警、水电气热力多表自动抄收、内置 HUB 芯片提供多个信息口等功能，通过计算机网络线路构成整个住宅小区的集中管理控制系统[6]。

上海复瑞华信息技术有限公司自主开发了Smart Home 智能家庭系统。

该系统采用三级总线制，它由系统控制中心、区域控制器、家庭智能控制器、各种功能扩展模块（防盗扩展模块、家电控制模块、访客对讲模块、远程抄表模块等）、各种探测器（门磁、窗磁、天然气泄露模块）组成[6]。

ST—100IPHM住宅智能化系统是深圳市正星特科技有限公司开发的基于TCP/IP 协议，符合IEEE802.3标准的管理系统。

该系统利用现有的小区局域网，实现了远程抄表、安全防范、紧急求助、家电控制和小区短波信息发布、终端互联等功能。

系统可以自动读取电表、煤气表、水表、纯水表和暖气表等读数并计算出住户应该交纳的费用；通过有线或无线两种方式连接门磁、红外、烟感、玻璃破碎以及煤气泄露等探测器，实现门窗保护、探测未知人员、火警感知和煤气泄露等报警功能[6]。

科龙集团研制的“智能网络家居系统”。

由科龙集团研制的“智能网络家居系统”，它由家庭网关、抄表控制器、安防控制器、家电控制器、灯控制器及家庭总线组成。

通过远程互联网，可异地控制家庭设备。

可以通过电视机遥控器就地关灯；空调、冰箱在不同的季节，其控制方法也会随时而变等自适应的特点。

据鉴定委员会专家介绍，该系统按开放服务网关标准系统规范设计，与未来国际信息家电平台标准接轨，在技术上具有超前性、前瞻性、先进性。

目前，科龙开发的这套现代家居信息服务及智能集散控制系统的制造成本仅为500美元，而预计市场售价为1500-2000美元（HONEYWELL的相似功能的产品为3500-4000美元／套）。

海信的"智能家居控制系统"。

实现一般电脑所能实现各种功能以外，同时还能够独立担当家庭的"信息家电控制中心"的角色。

首先，用户可以通过几乎是一步到位的简单编排，控制把诸如电视机、空调、VCD（DVD、录象机）、功放等多种家用电器的控制功能分门别类地储存起来，以便在需要的时候随时调用。

清华同方的e-Home数字家园。

它是清华同方基于家庭自动化和建筑自动化技术，配合相关的网络、计算机、软件技术，为中国家庭及社区提供全方位的数字化服务。

e-Home数字家园包括三个层次，家庭自动化、小区智能化、社区信息化，目的是使人们的生活工作网络化。

卓越3000的“家用电器智能控制”。

方正卓越3000，能将包括电视机、录像机、VCD、摄像机、家用空调等在内的全部家用电器通过控制电路联结在一起，进行集中智能管理，大大提高了家用电器的工作效率和使用效益，成为了用户家庭中的“家电主管”。

海尔U-home：U-home是以U-home智能家电系统为载体，通过无线网络，实现3C产品、智能家居系统的互联和管理、以及数字媒体信息共享的系统，从实现的功能上来看会有U-play，U-safe，U-service，U-shopping等一系列涵盖娱乐、安防、服务等功能的数字家庭解决方案。

海尔U-home系统全部是基于e家佳的家庭网络标准体系进行搭建的。

它不仅从技术上有强大的支持，而且在智能控制方面又有自己独特的优势，尤其是对于“多媒体娱乐、环境检测、故障反馈”等功能，是非常值得关注的，而它所涵盖的网络家电智能控制也是独特的。

如今智能家居未来发展趋势相当明朗，人类在追求高度物质文明的同时，更加最求环境绿色化、生活信息化，安全、舒适、方便、现代的家居环境已成为21世纪居家生活的象征。

智能家居系统有以下五个发展方向[4][7]：⑴向“一体化系统集成”方向发展家居智能化需满足自动化管理、三表计量、安全防范监控、火灾报警、对讲呼叫、设备监控等六方面内容，把六项内容的智能化功能集成，从而降低成本，是其未来发展的一个方向。

⑵向节能环保方向发展智能化的本质之一是降低成本和提高效率，节能是降低成本的关键技术；环保是全球的要求，智能家居如何结合现有技术降低功耗、减少对家庭和小区的环境污染，提高生活环境的质量，这些也是其未来发展必须考虑的因素。

⑶向仿人智能化、网络化、人性化方向发展仿人智能化是智能控制发展的必然趋势，它是当代高科技技术和生物学技术的高度综合和升华。

因此，家居的智能化也必然向仿人智能化方向发展；网络化是信息技术、通信技术和计算机技术发展的必然趋势，是智能化的一个重要条件；人性化体现了“以人为本”的思想，是科学技术发展的目的和最终归宿。

因此，也是智能家居未来的一个发展方向。

⑷向规范化、标准化方向发展我国智能家居发展较晚，新技术、新产品层出不穷，标准和规范还在制定之中。

产品的规范化、标准化方面仍存在着许多问题；WTO 的加入还需考虑和国际接轨的问题；规范化、标准化是智能家居快速发展、走入国际市场的必由之路。

⑸向具有“中国特色”的家居智能化方向发展家居智能化系统需要大量的适合中国国情的产品和运行软件，目前开发的软硬件产品的种类较少，水平较低。

因此，这一方面的研究开发急需加强三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标智能家居是一个覆盖面很广泛的概念，我所从事的工作具体集中在智能家居中的软件部分的设计，包括系统的软件有主机程序、分机程序和用普通I/O口控制的语音识别及语音反馈程序、显示程序等。

其他硬件部分工作由本组其他同学完成。

本组设计的目标系统结构如图1所示。

图1 系统结构图软件系统的目标：通过编程，使单片机控制电路实现：读取信息、收发数据、控制指示灯和驱动固态继电器动作等功能。